Astronomia: A super-supernova mais distante

Equipe encontra supernova superluminosa mais distante, com brilho de 300 bilhões de sóis.

EXPLOSÃO LONGÍNQUA
Uma supernova, por si só, já é um evento brutal – a violenta explosão de uma estrela. Agora, imagine o que os astrônomos chamam de supernova superluminosa. É uma versão tão vitaminada que pode ser vista até mesmo de muito longe. E um grupo internacional acaba de quebrar um novo recorde: encontrou a supernova superluminosa mais distante já vista.

ESPAÇO-TEMPO
A estrela foi descoberta pela equipe do projeto internacional Dark Energy Survey, que tem participação brasileira. Ela explodiu aproximadamente 10 bilhões de anos atrás, e sua luz, viajando pelo espaço à máxima velocidade permitida, chegou ao telescópio Blanco, no Chile, em dezembro de 2015. Junto com ela, vieram pistas de como era o Universo na época em que a luz saiu de lá.

MEIO-DIA CÓSMICO
Trata-se de uma época especial, uns 4 bilhões de anos após o Big Bang. Nunca antes — ou depois — na história deste Universo houve tão intenso ritmo de formação estelar. Tanto que esse período ganhou dos astrônomos o apelido de “meio-dia cósmico”. De lá para cá, vimos a taxa de produção de estrelas declinar.

MAIS QUE UMA GALÁXIA
Designada DES15E2mlf, a supernova foi apresentada em artigo publicado nos “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. De acordo com a análise, a detonação atingiu luminosidade superior à de 300 bilhões de estrelas.

IGUAL, MAS DIFERENTE
A descoberta pode ajudar os astrônomos a entenderem o que faz com que algumas supernovas sejam superluminosas e outras não. Desconfia-se que estrelas mais primordiais, contendo menos elementos pesados em sua composição, tendam a produzir as detonações mais brilhantes.

FOFOCA DA VIZINHANÇA
O novo achado, contudo, parece temperar essa hipótese. Diferentemente das outras superluminosas descobertas antes, a DES15E2mlf morava numa galáxia já bastante grande e “evoluída”, onde havia quantidade significativa de poluição por elementos pesados. Poderia ser ela uma das raras estrelas “puras” numa galáxia em geral “impura”? Ou precisaremos de outra explicação para as superluminosas? Isso só o futuro dirá.

BÔNUS: E A DISTÂNCIA?
Talvez você ache estranho eu incluir essa informação apenas como um bônus, já que estamos falando justamente da supernova superluminosa mais distante já confirmada. Mas agora você vai entender por quê. Quando se fala em afastamentos realmente muito grandes, de escala cosmológica, os astrônomos usam como referência de distância uma medida conhecida como redshift, ou “desvio para o vermelho”. É basicamente o quanto o comprimento de onda da luz se “esticou” ao atravessar boa parte do Universo em franca expansão, “avermelhando” a luz. O redshift da supernova em questão é z=1,861, e essa é a medida que marcou o recorde. Ela equivale, em termos de tempo transcorrido de viagem da luz, a cerca de 10 bilhões de anos, como vimos há pouco.

Seria tentador dizer, a partir disso, que a estrela em questão está, portanto, a 10 bilhões de anos-luz de distância. Mas não é bem assim. Pense na luz chegando à metade do caminho entre a estrela e nós. Enquanto ela ainda terá de enfrentar o esticamento do espaço à sua frente pela expansão cósmica, o espaço que já ficou para trás, e que ela atravessou quando ele estava mais comprimido, também continuará a se esticar. Ou seja, haverá um desalinhamento entre a distância efetivamente percorrida pela luz e a distância real do objeto.

O redshift é uma medida objetiva, com a qual todos os astrônomos podem concordar. Já a distância real depende basicamente da modelagem do Universo em expansão, a partir de dados como a constante de Hubble e a densidade de matéria e energia do cosmos. É um número que pode, portanto, variar um pouco de modelo para modelo. Mas, para matar a sua curiosidade, ele equivale, pelo modelo cosmológico mais consolidado, a algo como cerca de 16,5 bilhões de anos-luz.

A coluna “Astronomia” é publicada às segundas-feiras, na Folha Ilustrada.

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Comentários

  1. De acordo com o que sabemos, o Universo é plano, certo? Isso significa que a somatória de todas as energias dá zero, elas anulam, certo? Isso tudo que leva a hipótese que o Universo surgiu do nada?

    É mesmo a hipótese mais provável, algo como um vácuo quântico ter originado o Universo?

    A teoria do Big Bang explica muita coisa mas está longe de explicar tudo. Ela é uma teoria sobre a origem do Universo ou só sobre sua expansão depois do nascimento?

    Obrigado, Salvador!

  2. Salvador, Boa Noite.

    Se a energia escura é responsável pela expansão do Universo, e essa força é exercida de dentro para fora, pergunta: se compararmos o Universo como um balão de gás, poderia a energia escura causar uma ruptura no tecido espacial ou seja o “balão de gás estourar” ???
    desculpe se a pergunta não tem sentido….

    1. A pergunta faz todo sentido.
      Só clarificando, para começar: a energia escura explica a ACELERAÇÃO da expansão, não a expansão em si.
      Mas claro, se a energia escura fosse muita, poderia “rasgar” o espaço-tempo; se fosse pouca, poderia ser incapaz de acelerar a expansão.
      O que é curioso — e profundamente agradável, ao mesmo tempo — é que a energia escura parece ter exatamente a quantidade esperada para manter o Universo plano e sem “rasgos”. A mesma quantidade, por sinal, que seria requerida caso o Universo fosse começar com energia zero, o que faz dele um imenso almoço grátis. 🙂

  3. Oi salvador!
    Já que o assunto despertou vários experimentos mentais, vou te pedir pra discutir mais um…
    Entendo que nenhum objeto com massa possa chegar à velocidade da luz. O que não entendo é qual a referência para medir essa velocidade.
    O experimento é o seguinte: de um ponto x, partem duas naves em sentido oposto. Elas aceleram a 0,9c.
    1) O observador em x olha para cada uma delas e percebe essa velocidade de 0,9c, cada uma pro seu lado?
    2) Os observadores nas naves percebem que se afastam a 0,9c do ponto x?
    3) O observador da nave 1 percebe a nave 2 a que velocidade?
    4) Um observador em um outro ponto percebe que as naves se distanciam a que velocidade?

    Se você puder me explicar um pouquinho sobre essas questões, vou conseguir dormir melhor!

    ABS,

    Peter

    1. Peter,

      o fato objetivo é que nenhum observador verá nave alguma viajando mais depressa que a luz, porque sua percepção de tempo e espaço se adapta para impedir isso. Já respondi detalhadamente a um experimento mental muito parecido com o seu, algumas semanas atrás. Em vez de refazer, portanto, replico aqui minha resposta anterior, fazendo apenas pequenas ressalvas de adaptação ao problema. Neste, dois planetas estavam indo um na direção do outro a 200 mil km/s (que arredondei para 0,7 c), em vez de serem duas naves se afastando uma da outra, e havia a perspectiva de um ponto neutro de observação, em repouso com relação a ambas, e a perspectiva de cada nave.

      Segue, portanto, a resposta.
      ——————-
      A relatividade einsteiniana não é como a relatividade galileana; velocidades não se somam, porque cada um mede diferentemente a velocidade do outro, dependendo do seu próprio referencial.

      Veja só: suponha que você esteja em repouso com relação aos dois planetas, observando a colisão. Um cálculo rápido diria, uau, eles estão se aproximando um do outro a 400 mil km/s, acima da velocidade da luz! Tudo bem, isso não é problema. Nenhum dos planetas, com relação a você, está viajando mais depressa que a luz. E veremos que nem entre eles (onde teoricamente somaríamos as velocidades), eles estão viajando mais depressa que a luz.

      Para começar, o que a teoria da relatividade diz é que o tempo flui num ritmo diferente quando você está em alta velocidade, comparado a quem está em repouso. E podemos calcular essa dilatação com a fórmula t’= t/sqrt (1 – v2/c2). Ela dirá a diferença entre o tempo num dos planetas e o tempo para você. Vamos calcular. Vou arredondar 200 mil km/s para 0,7 c, para facilitar, e adotar t=1, o tempo nos planetas, viajando a 0,7 c com relação a você.

      t’= 1/sqrt (1 – 0,7^2) = 1/ sqrt (0,51) = 1/0,71 = 1,4. Ou seja, para cada segundo que passa em um dos dois planetas, passam-se 1,4 s para você, em repouso com relação a eles.

      Mas tem uma outra coisa: a relatividade também diz que o espaço se contrai para quem está andando depressa com relação a quem está em repouso! Vamos calcular, usando a fórmula L = L0 sqrt (1-v^2/c^2);

      L = 200.000 sqrt (1 – 0,7^2)

      L = 200.000 x 0,71 = 142.828 km.

      Moral da história: você, em repouso com relação aos dois planetas, observa os dois se deslocando a 200 mil km/s — nenhum deles excede a velocidade da luz.

      Agora, se você estivesse em um dos dois planetas, você poderia — pelo princípio da relatividade — dizer que você é que está em repouso, e o outro planeta é que está zunindo na sua direção. Só que, do seu ponto de vista, você enxergaria, levando em conta a contração do espaço para os dois planetas, ele se aproximando de você a meros 285.656 km/s (aproximadamente, porque arredondamos 400.000 km/s como 0,7 c)! Abaixo da velocidade da luz, portanto!

      Mas peraí! Se, para você, em repouso, os planetas parecem se aproximar um do outro a imensos 400 mil km/s (embora nenhum deles esteja viajando mais depressa que a luz com relação a você), significa que eles cobriram os últimos 400 mil km que os separavam em 1 segundo, certo? Mas quem está num dos planetas decerto viu coisa diferente, pois, para cobrir os 400 mil km finais, o planeta teria de gastar, viajando a 285.656 km/s, 1,4 segundos! Mas o tempo passa mais depressa para você, lembra? 1,4 segundo seu equivale a 1 segundo no planeta! Temos concordância!

      Ou seja, a relatividade permite que compreendamos como eventos podem se desenrolar diferentemente dependendo do referencial, mas sempre de maneira consistente — você troca o referencial, faz os cálculos, e tudo permanece fazendo sentido — e sem permitir que qualquer coisa se desloque de fato acima da velocidade da luz!

      Brilhante, não?
      ————-
      O seu problema é essencialmente igual a este, só que as naves estão se afastando, e não se aproximando. Faz uma diferença significativa, mas, ainda assim, ninguém verá ninguém indo mais depressa que a luz. O que acontece neste caso, é que uma das naves sai do horizonte de eventos da outra nave! Se as duas estão se afastando a 0,9 c, isso quer dizer que a luz de uma delas jamais chegará à segunda, porque, embora nenhuma delas esteja violando a relatividade (e viajando mais depressa que a luz), o afastamento entre elas cresce mais depressa que a luz!

      1. Muito obrigado Salvador!
        Vou dormir mais tranquilo agora.
        Ou talvez não: depende do referencial!

        Sempre admirando sua luta em tornar a ciência mais palatável para os que – sabendo ou não – dependem dela pra tudo.

        Forte abraço!

        Peter

  4. Parabéns! Até que enfim alguém que pontua diferença entre tempo (anos) e distância (anos-luz). Sempre me dá vontade de morder o monitor quando o cara escreve que tal objeto está a x anos-luz e que, portanto, o objeto tem x anos de idade! Acho que a culpa é da medida (anos-luz). Deveríamos usar só parsecs.

    1. É que quando a escala é modesta, digamos, 10 milhões de anos-luz, podemos usar uma pela outra com tranquilidade — a diferença é muito pequena. Mas quando vira escala cosmológica, a coisa desanda. 😉

  5. Os quasares, que são buracos negros supermassivos e superativos no centro de galáxias distantes, não seriam ainda mais luminosos que essa supernova?

  6. Salvador, lendo os comentários me surgiu uma dúvida: por eu estar dentro de um aglomerado de galáxias, onde o espaço está dilatado, mesmo assim eu medirei a velocidade da luz em C. Ok.
    Agora se eu comparar dois fachos de luz, um deles passando por dentro do aglomerado e o outro passando fora do aglomerado, onde o tempo não está dilatado e a velocidade da luz continua C, eu terei a impressão de que o raio de luz fora do aglomerado está viajando mais rápido que C. Isso está correto?

    1. Não. Todos você medirá como c. Porque onde o tempo é dilatado, o espaço é comprimido, para manter tudo ajustado. Você só vai descobrir que um trajeto foi mais longo que outro, e os fachos de luz não vão chegar ao mesmo tempo. Mas todos estarão viajando a uma velocidade c.

    2. isto te levaria à teoria de propagação no éter, anterior à relatividade de Einstein. você está tentando tornar o tempo absoluto neste experimento mental, como galileu e newton imaginavam que ele fosse. a teoria de tempo relativo de einstein explica tudo o que se explicava antes com o “tempo absoluto” da física clássica, e um monte de outros fatos novos que ela não explica. por isto é mais aceitável que este… 🙂

      1. David e Salvador.
        Eu compreendo o tempo relativo. (Acho rsrsrs) Mas parece que vcs não prestaram a devida atenção no que está escrito no experimento. Em nenhum lugar, alí, está escrito que a velocidade da luz mudou. O que estou tentando dizer é que o facho de luz que não atravessa o aglomerado, dará a impressão a mim, como observador dentro da distorção espacial do aglomerado, está indo mais rápido que c.
        Veja bem: você está sentado em frente à sua tv, a sua TV da sala é o aglomerado, da sua parede à esquerda da TV partem dois raios de luz em direção à parede direita. Um raio atravessara em frente à TV – dentro do aglomerado – e o outro raio passará acima da TV – fora do aglomerado – você está sentado no seu sofá vendo os raios cruzarem a sala em câmera lenta. Você perceberá que o raio que passa em frente à TV está mais devagar que o raio que está passando acima da TV. Quando ambos baterem na parede da direita um chegará primeiro e o outro depois.
        Agora, se você estiver dentro da atração gravitacional do aglomerado, você medira a velocidade da luz como c e ao olhar para o raio acima, tera a impressão de que ele está viajando mais rápido que a luz.
        Não vejo como esse conceito pode ferir a teoria da relatividade. Muito pelo contrário acho que está inteiramente de acordo com ela. Se não pudéssemos imaginar a suposta diferença de velocidade, aí sim algo estaria errado. Por que mostraria que o espaço não está se dobrando.
        Será que estou perdendo algo?

        1. Você está perdendo o fato de que você não pode ver, de dentro do aglomerado, um raio de luz que passa por fora dele. Ninguém vê um raio de luz, exceto aquele que está onde a luz incide. Você está imaginando acompanhar um raio de luz, como Einstein fez em seus experimentos mentais. Mas, ainda assim, olhando de dentro do aglomerado, o tempo passa mais devagar para você, o que significa que o seu segundo é mais comprido que o segundo lá fora, e o seu km, na direção do movimento, é mais curto. Aí você vai medir a velocidade da luz, e vai ter 300 mil km/s. O que vai mudar, com relação a lá fora, é que seu km é mais curto, e seu s é mais longo.

          1. exatamente, o Salvador explicou muito bem!! Você não vê o raio de luz em si, que trajeto ele toma. Não tem como fazer isto. Isto seria conseguir informação instantânea, o que viola sim a relatividade! 😀 Você só percebe o raio de luz no momento em que ele o atinge!

            Em experimentos mentais, qualquer um pode tranquilamente elaborar situações que violem a relatividade. Mas no mundo real, quando os medimos, ela se mostra inviolável. 🙂

          2. David. Você diz que obter informação instantânea viola a relatividade. De que informação instantânea você está falando?
            É apenas um exercício de imaginação que você pode inclusive criar um modelo no computador.
            O experimento é tão simples que hoje se quiséssemos poderíamos o realizar próximo a lua do planeta Terra. Com um facho de laser passando próximo a interação gravitacional da Lua e outro paralelo ao primeiro mais distante. Você sentado numa poltrona no solo da lua poderia identificar a diferença de velocidade entre os dois raios.
            Claro, com finos e instrumentos de medição.

          3. Não, você não mediria mudança de velocidade. Você mediria desvio. O raio que passasse mais perto da Lua seria curvado e faria um percurso mais longo. Chegaria à mesma velocidade, mas um cadinho depois, porque fez um caminho mais longo.

  7. Salvador, boa tarde.
    Estou sempre acompanhando suas matérias, é uma melhor que a outra parabéns, tenho uma dúvida, se o universo observável tem cerca de 45 bilhões de anos luz, significa que a acima desta distância a luz perde para expansão do universo, portanto a luz que foi produzida a esta distância nos nunca a veremos ou a expansão do universo é menor que a velocidade da luz e uma hora ela chega até aqui ?

    1. Opção número 1. As coisas estão “vazando” para fora do Universo observável e nunca mais as veremos…

    2. sim, é enlouquecedor mesmo sabermos que existe uma parte “inobservável” do universo, que nunca conheceremos por mais que tentemos, que evoluamos em nossas tecnologias… mas o mundo é assim. precisamos é tentar fazer melhor com aquilo que temos, e não ficar lamentando aquilo que não temos, e que provavelmente nunca teremos… 🙂

  8. Salvador, uma dúvida meio que off-topic:

    Se eu tenho um objeto hipotético (vamos pensar numa nave espacial) viajando a uma velocidade de 90% a da luz. Num determinado ponto, ela emite um sinal de luz para a direção oposta de onde está indo. Essa luz emitida vai viajar a velocidade da luz para a direção em que foi emitida. Nesse cenário, se medirmos a velocidade de afastamento da luz emitida pela nave e a própria nave, poderíamos pensar que o sinal de luz se afasta com uma velocidade de 1,9 light speed?

    E pensando dessa forma, não dá problema com Newton onde nada poderia ir mais rápido que a luz?

    Obrigado, Leonardo.

    1. Não. A velocidade que todos os observadores vão medir da velocidade da luz, sejam os que estão na espaçonave, sejam os que vão receber o raio de luz é a mesma: c.
      Como isso é possível? O tempo se dilata e o espaço se contrai para quem está a 0,9 c, para que ele meça a velocidade da luz como c, e não como 1,9 c. Essa é a essência da relatividade. Ela diz que vivemos num espaço-tempo e que a nossa velocidade de deslocamento distorce o espaço-tempo, de forma que a única coisa realmente constante no Universo seja a velocidade da luz.
      (E note que Newton não tem problema algum com algo viajando mais rápido que a luz; só Einstein que levanta essa proibição, por boas razões.)

  9. Salvador,
    A luz dessa Super-nova demorou cerca de 10 bilhões de anos para chegar até a nossa galáxia (tempo de viagem). Hoje dista a cerca de 16,5 bilhões de anos luz de nós, e qual seria a distância dessa estrela de nossa galáxia no momento em que a luz que agora vemos iniciou a sua jornada?

    1. Ótima pergunta, que é ainda mais complicada pelo fato de que a expansão não é constante e esteve freando nos primeiros 8 bilhões de anos do Universo e depois passou a acelerar, por conta da energia escura. Mas vamos usar uma constante de Hubble de 70 km/s/Mpc, ou seja, a cada segundo, o espaço aumenta 70 km a cada megaparsec. Queremos saber em essência quantos Mpc (megaparsec) era a distância original, para terminar em 16,5 bilhões de anos-luz (ou 5.058 Mpc, aproximadamente).

      Transformando isso numa equação, e dado que x é o que queremos saber, Ho é a constante de Hubble, e t é o tempo transcorrido, podemos expressar isso como:

      x + x.Ho.t = 5.058

      Convém, antes de calcular, transformar Ho para a unidade km/ano/Mpc. 70 km/s/Mpc são 252 mil km/h/Mpc, que são 2.209.032.000 km por ano/Mpc. Agora já vamos multiplicar por t, que também está em anos, e equivale a 10.000.000.000. Arredondando, temos 2,21 x 10^19, em km. Precisamos converter isso em Mpc. 1 Mpc é aproximadamente 3,10 x 10^19. Ou seja, temos que Ho.t = 0,71.

      Chegamos portanto a uma forma calculável da nossa equação:

      x + x.0,71 = 5.058

      Colocando x em evidência:

      x (1+0,71) = 5.058

      1,71.x = 5.058

      x = 2.957

      Este é o resultado em megaparsecs. Vamos converter para anos-luz, lembrando que 1 megaparsec equivale a 3,26 milhões de anos-luz.

      2.957 x 3,26 milhões = 9,6 bilhões de anos-luz.

      Uau. Foi divertido fazer esta conta! Segundo meus cálculos, feitos de forma meio atrapalhada aqui e presumindo uma constante de Hubble de 70 km/s/Mpc (esse valor está mais ou menos na média dos valores mais atuais, que oscilam entre 69 e 72 km/s/Mpc, dependendo da técnica de medição), a distância entre esta supernova e a região da Terra há 10 bilhões de anos (época em que a Terra em si nem existia) era de 9,6 bilhões de anos-luz, aproximadamente. Hoje, por conta da expansão, está em 16,5 bilhões. E o tempo de viagem da luz foi de 10 bilhões de anos.

      É isso. Alguém disposto a checar os cálculos e verificá-los? 😛

      1. Sr. Salvador, boa tarde.

        Perdoe se a pergunta for imbecil. No início da resposta “…passou a acelerar, por conta da matéria escura”, a aceleração não seria por conta da “energia escura”? Ou sua influência ainda não se manifestava?

        Ótimo texto como sempre. Obrigado.

      2. Salvador, o motivo pelo qual eu visito seu blog diariamente e não perco os comentários é que eu nunca deixo de me surpreender. Parabéns!

  10. O Universo ainda tava no começo +- 3 Bilhões de anos e já existiu uma supernova?
    Pode isso Salva ?

    Abração..

    1. As primeiras estrelas devem ter se formado apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, e algumas delas pelo menos devem ter explodido como supernovas poucos milhões de anos depois. Abraço!

  11. bom dia salvador

    diante do exposto seria a expansão do universo mais rápido que a luz? este questionamento tb pode ser descrito deste jeito: se o universo expandiu a luz o acompanhou poderia estar ai algum método de medição do universo?

    desculpe a simplicidade das perguntas e parabéns pelo seu blog sempre que posso acompanho.

    1. Se você medir a expansão total daqui até a borda do Universo observável, ela é mais rápida que a luz. Ou seja, os objetos mais distantes estão de tal modo se afastando de nós que nunca mais poderão ser vistos no futuro.

      Sobre medir o tamanho do Universo (observável), o melhor método é calcular o quanto a taxa de expansão levou-o a crescer (ajudada mais tarde pela energia escura) nos últimos 13,8 bilhões de anos.

      1. Com base no seu comentário podemos concluir que existe a possibilidade de o Universo ser maior do que conhecemos, visto que estão se afastando de nós mais rápido do que a velocidade da luz. Essa interpretação é correta?

  12. Salva, não sei se entendi direito. Então, essa descoberta nos diz que o modelo cosmológico mais consolidado está errado ou o universo é mais velho do que imaginamos. É isso?

    1. Não, nada disso. Ela nada diz sobre nossos modelos cosmológicos. Só apontei que não podemos estimar a distância da estrela sem escolher um modelo cosmológico para calcular a distância.

      1. Valeu, lendo os demais comentários e as respectivas respostas, consegui entender tudo, eu acho hahah.

  13. Pergunta marrenta. Se o Universo tem 14 bilhões de anos luz, a explosão da super supernova foi a 10 bilhões de anos luz. Como poderia ela estar a 16,5 bilhões de anos luz de distância? Só se a estrela q explodiu estivesse de um lado do Universo e nós de outro. Logo, o Universo tem um “centro primordial” para separar a turma de cá da de lá?

    1. O Universo não tem um centro primordial. Tentei explicar isso detalhadamente, mas pelo visto não rolou. Se a luz viajou 10 bilhões de anos, ela atravessou 10 bilhões de anos-luz, fato. Mas digamos, entre o tempo de ela atravessar os primeiros 5 bilhões de anos-luz e ela chegar aqui, os primeiros 5 bilhões de anos-luz continuaram a se esticar depoiis que a luz já passou, aumentando ainda mais a distância. Entendeu?

      1. O pessoal está confundindo idade com distância. Anos x Anos luz. Estão olhando somente os “bilhões”.

      2. É como se antes de sair de casa, no meu carro, marcasse 100km de casa até o destino final, fazendo 100km por hora constante no carro, chegaria em 1 hora… quando cheguei no destino final, gastei 1h30min. Não porque eu diminui a velocidade, mas porque o destino final esticou enquanto eu me deslocava… é isso?

        1. Não, é assim. O waze diz que de casa até o destino, são 100 km. Você faz a viagem a 100 km/h e pensa, bom, em uma hora estou lá. Embora você faça a viagem a 100 km/h de fato, você chegou 20 minutos depois do previsto. Pensou, uai, então eram 120 km? Decidiu olhar para trás e descobriu que sua casa agora está a 150 km de distância! Como é possível? A única possibilidade é que você tenha atravessado uma estrada de borracha. Quando você começou a viagem, ela não estava tão esticada, e você pôde fazer grande parte do percurso quase exatamente como se fosse uma estrada inelástica. Mas, com o andar da viagem, a estrada foi espichando mais e mais, tanto à sua frente, como atrás de você. Resultado: você andou 120 km, porque a estrada ainda não estava totalmente esticada durante parte do trajeto, mas, ao olhar para trás, viu a sua casa a 150 km de distância, porque a estrada havia se esticado também depois que você passou por pedaços dela.

          1. Nem fiz a conta. Criei outro exemplo. Minha estrada não se estica na mesma proporção da expansão cósmica. 😉

    2. Um conceito interessante em seu comentário é sobre o centro primordial. Ele realmente não existe, simplesmente porque tudo que existe no Universo estava no ponto adimensional que deu origem a ele. Assim, sob o ponto de vista de qualquer um no Universo ele estará no centro. O conceito que somos um balão em expansão não é correto, porque neste caso teríamos um centro geométrico.

  14. Prezado Salvador Nogueira, mas uma vez parabéns pela página, suas reportagens e por mais uma matéria incrível.
    Salvador eu gostaria de saber se há registros de estrelas que já morreram e sua luz (em seu último brilho) passou pela terra e não temos mais como observá-la, ou o brilho destas estrelas ficarão por milhares ou milhões de anos ainda possíveis de serem observados?
    Um abraço.
    André Luis (Balsas-MA).

    1. Já sim. Tem muitas supernovas próximas que hoje só podemos enxergar os destroços. No futuro, nem isso.

  15. Olá Salvador.
    Hoje ela seria (ou é) o que?
    Uma galáxia?
    Um aglomerado de galáxias?
    Um Buraco Negro?

  16. Se o Universo tem 13,4 bilhões de anos-luz (desde o Big Bang), explique^, por favor, essa distância de 16,5 bilhões de anos-luz…

    1. O Universo tem 13,8 bilhões de anos, e um diâmetro observável de cerca de 45 bilhões de anos-luz.

  17. Salve Salva, boa semana. Parece ser desproporcional uma luminosidade de 300 bilhões de estrelas principalmente há 10 bilhões de anos atrás, onde o tamanho do universo era significativamente menor e não tinha se expandido tanto. Imagino que o evento produziu um clarão no universo inteiro. Também me é confuso este conceito de um clarão ocorrido há cerca de dez bilhões de anos atras, ter uma distância de 16,5 bilhões anos-luz. Na minha cabeça, o universo tem 13,8 bilhões de anos de idade quando então nosso tempo começou. Qualquer coisa mais antiga, estaria fora do nosso tempo. Poderia pensar que o esticamento das ondas contrai o tempo?

    1. Não seria suficiente pra iluminar o Universo inteiro, que já era cosmologicamente imenso naquela época. Soa muito 300 bilhões de sóis, mas já vimos supernovas superluminosas ainda mais brilhantes.

      Sobre a distância versus tempo, vou tentar desenhar. O pontinho é a luz, os traços são o espaço-tempo em expansão.

      Luz no começo do caminho até a Terra:

      -.———T

      Luz no meio do caminho até a Terra:

      ———–.———–T

      Luz no final do caminho até a Terra:

      ————————————–.T

      Agora visualise onde fica o meio do caminho entre a estrela e a Terra hoje. Compare com a distância percorrida pela luz para chegar no meio do caminho, no gráfico anterior. Note que, na época que ela atingiu o meio do caminho, o caminho era menor. Mas a metade já percorrida continuou a se expandir depois que ela já passou. Por isso o tempo percorrido é menor que a distância atual. Da mesma maneira, contrastando com o primeiro gráfico, quando a luz partiu da estrela, a região da Terra (a Terra em si nem existia ainda) estava mais próxima que 10 bilhões de anos-luz!

      1. Obrigado Salva, melhorou muito meu entendimento. O desenho foi extremamente didático assim como a explicação sobre ele. Vlw

      2. Até aí, eu entendo com toda facilidade. O que me confunde é:
        Um carro viaja 80km em 1 hora, logo ele viaja a 80 km por hora. É fácil, porque os pontos de partida e chegada são estáticos. Sabendo-se a distância percorrida e o tempo transcorrido, sabemos a velocidade.

        Mas,
        No espaço, a luz viaja à velocidade X… numa distância que muda a cada segundo. Então, essa velocidade X é determinada em relação a quê? Ao espaço? Ao universo? Não pode ser, porque o espaço/universo se alteram a cada segundo. Então, qual é a referência?

        Pois, se o universo se expande à velocidade Y, ela tem que ser subtraída de X para se calcular o verdadeiro avanço da luz num determinado período, haja vista que Y aumenta a distância e reduz o ganho de X. Logo X não é mesmo X; na prática, X = X – Y.

        Outra forma de perguntar:
        Se o universo se expande à velocidade Y, essa velocidade é determinada em relação a quê? Ao que está fora do universo? (Claro que não!)

        Como determinar velocidades num contexto em que as distâncias percorridas se alteram enquanto ainda estão sendo percorridas?

        1. No caso da luz, essa é uma pergunta muito fácil, porque a velocidade da luz no vácuo é absoluta. Esse é um dos alicerces da teoria da relatividade, o de que a velocidade da luz no vácuo é uma constante. Se essa premissa estiver errada, e a velocidade da luz no vácuo puder variar, então temos de jogar a relatividade no lixo.

          Agora, em todos os outros casos, digamos, por exemplo, para medir a velocidade de afastamento de uma galáxia. Teremos de medir sempre a partir de um referencial. Então, uma galáxia na borda do Universo observável está se afastando de nós acima da velocidade da luz. Mas, claro, não está violando a relatividade, porque a maior parte desse afastamento tem a ver com a expansão do espaço entre nós e ela. Ela, em si, não está se deslocando com relação ao espaço circundante acima da velocidade da luz.

          E como distinguimos o que é velocidade “real” e o que é expansão cósmica? A relatividade é a resposta, porque suas equações permitem modelar a expansão cósmica, e aí podemos subtrair um efeito do outro. Em princípio, então, podemos determinar o quanto da velocidade de recessão da galáxia é por conta da expansão e o quanto é por seu deslocamento real com relação ao espaço.

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